表1 IGBT門(mén)極驅(qū)動(dòng)條件與器件特性的關(guān)系由于IGBT的開(kāi)關(guān)特性和安全工作區(qū)隨著柵極驅(qū)動(dòng)電路的變化而變化,因而驅(qū)動(dòng)電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對(duì)其驅(qū)動(dòng)電路提出了以下要求。1)向IGBT提供適當(dāng)?shù)恼驏艍?。并且在IGBT導(dǎo)通后。柵極驅(qū)動(dòng)電路提供給IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓和電流要有足夠的幅度,使IGBT的功率輸出級(jí)總處于飽和狀態(tài)。瞬時(shí)過(guò)載時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)功率要足以保證IGBT不退出飽和區(qū)。IGBT導(dǎo)通后的管壓降與所加?xùn)旁措妷河嘘P(guān),在漏源電流一定的情況下,VGE越高,VDS值就越低,器件的導(dǎo)通損耗就越小,這有利于充分發(fā)揮管子的工作能力。但是, VGE并非越高越好,一般不允許超過(guò)20 V,原因是一旦發(fā)生過(guò)流或短路,柵壓越高,則電流幅值越高,IGBT損壞的可能性就越大。通常,綜合考慮取+15 V為宜。這時(shí),如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓,則有可能使IGBT發(fā)熱及至損壞。金山區(qū)品牌IGBT模塊聯(lián)系人
IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓,柵極電壓可由不同的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。當(dāng)選擇這些驅(qū)動(dòng)電路時(shí),必須基于以下的參數(shù)來(lái)進(jìn)行:器件關(guān)斷偏置的要求、柵極電荷的要求、耐固性要求和電源的情況。因?yàn)镮GBT柵極- 發(fā)射極阻抗大,故可使用MOSFET驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行觸發(fā),不過(guò)由于IGBT的輸入電容較MOSFET為大,故IGBT的關(guān)斷偏壓應(yīng)該比許多MOSFET驅(qū)動(dòng)電路提供的偏壓更高。IGBT的開(kāi)關(guān)速度低于MOSFET,但明顯高于GTR。IGBT在關(guān)斷時(shí)不需要負(fù)柵壓來(lái)減少關(guān)斷時(shí)間,但關(guān)斷時(shí)間隨柵極和發(fā)射極并聯(lián)電阻的增加而增加。IGBT的開(kāi)啟電壓約3~4V,和MOSFET相當(dāng)。IGBT導(dǎo)通時(shí)的飽和壓降比MOSFET低而和GTR接近,飽和壓降隨柵極電壓的增加而降低。上海品牌IGBT模塊品牌在溫度發(fā)生急劇變化的場(chǎng)所IGBT模塊表面可能有結(jié)露水的現(xiàn)象,因此IGBT模塊應(yīng)放在溫度變化較小的地方;
IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓Ugs 為參變量時(shí),漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs 的控制,Ugs 越高, Id 越大。它與GTR 的輸出特性相似.也可分為飽和區(qū)1 、放大區(qū)2 和擊穿特性3 部分。在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT ,正向電壓由J2 結(jié)承擔(dān),反向電壓由J1結(jié)承擔(dān)。如果無(wú)N+ 緩沖區(qū),則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平,加入N+緩沖區(qū)后,反向關(guān)斷電壓只能達(dá)到幾十伏水平,因此限制了IGBT 的某些應(yīng)用范圍。IGBT 的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流Id 與柵源電壓Ugs 之間的關(guān)系曲線(xiàn)。它與MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性相同,當(dāng)柵源電壓小于開(kāi)啟電壓Ugs(th) 時(shí),IGBT 處于關(guān)斷狀態(tài)。在IGBT 導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(nèi), Id 與Ugs呈線(xiàn)性關(guān)系。比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制,其比較好值一般取為15V左右。
IGBT 的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。IGBT 處于導(dǎo)通態(tài)時(shí),由于它的PNP 晶體管為寬基區(qū)晶體管,所以其B 值極低。盡管等效電路為達(dá)林頓結(jié)構(gòu),但流過(guò)MOSFET 的電流成為IGBT 總電流的主要部分。由于N+ 區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng),所以IGBT 的通態(tài)壓降小,耐壓1000V的IGBT 通態(tài)壓降為2 ~ 3V 。IGBT 處于斷態(tài)時(shí),只有很小的泄漏電流存在。 [1]動(dòng)態(tài)特性IGBT 在開(kāi)通過(guò)程中,大部分時(shí)間是作為MOSFET 來(lái)運(yùn)行的,只是在漏源電壓Uds 下降過(guò)程后期, PNP 晶體管由放大區(qū)至飽和,又增加了一段延遲時(shí)間。td(on) 為開(kāi)通延遲時(shí)間, tri 為電流上升時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中常給出的漏極電流開(kāi)通時(shí)間ton 即為td (on) tri 之和。漏源電壓的下降時(shí)間由tfe1 和tfe2 組成。當(dāng)集電極被施加一個(gè)反向電壓時(shí),J1 就會(huì)受到反向偏壓控制,耗盡層則會(huì)向N-區(qū)擴(kuò)展。
將萬(wàn)用表?yè)茉赗×10KΩ擋,用黑表筆接IGBT 的漏極(D),紅表筆接IGBT 的源極(S),此時(shí)萬(wàn)用表的指針指在無(wú)窮處。用手指同時(shí)觸及一下柵極(G)和漏極(D),這時(shí)IGBT 被觸發(fā)導(dǎo)通,萬(wàn)用表的指針擺向阻值 較小的方向,并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下源極(S)和柵極(G),這時(shí)IGBT 被阻 斷,萬(wàn)用表的指針回到無(wú)窮處。此時(shí)即可判斷IGBT 是好的。 注意:若進(jìn)第二次測(cè)量時(shí),應(yīng)短接一下源極(S)和柵極(G)。 任何指針式萬(wàn)用表皆可用于檢測(cè)IGBT。注意判斷IGBT 好壞時(shí),一定要將萬(wàn)用表?yè)茉赗×10KΩ擋,因R×1K Ω擋以下各檔萬(wàn)用表內(nèi)部電池電壓太低,檢測(cè)好壞時(shí)不能使IGBT 導(dǎo)通,而無(wú)法判斷IGBT 的好壞。在那個(gè)時(shí)候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計(jì)。上海品牌IGBT模塊品牌
IGBT的開(kāi)關(guān)速度低于MOSFET,但明顯高于GTR。金山區(qū)品牌IGBT模塊聯(lián)系人
b、主電路用螺絲擰緊,控制極g要用插件,盡可能不用焊接方式。c、裝卸時(shí)應(yīng)采用接地工作臺(tái),接地地面,接地腕帶等防靜電措施。 d、儀器測(cè)量時(shí),將1000電阻與g極串聯(lián)。e、要在無(wú)電源時(shí)進(jìn)行安裝。f,焊接g極時(shí),電烙鐵要停電并接地,選用定溫電烙鐵**合適。當(dāng)手工焊接時(shí),溫度260±5℃.時(shí)間(10±1)秒,松香焊劑。波峰焊接時(shí),PCB板要預(yù)熱80℃-105℃,在245℃時(shí)浸入焊接3-4IGBT發(fā)展趨向是高耐壓、大電流、高速度、低壓降、高可靠、低成本為目標(biāo)的,特別是發(fā)展高壓變頻器的應(yīng)用,簡(jiǎn)化其主電路,減少使用器件,提高可靠性,降**造成本,簡(jiǎn)化調(diào)試工作等,都與IGBT有密切的內(nèi)在聯(lián)系,所以世界各大器件公司都在奮力研究、開(kāi)發(fā),予估近2-3年內(nèi),會(huì)有突破性的進(jìn)展。已有適用于高壓變頻器的有電壓型HV-IGBT,igct,電流型sgct等。金山區(qū)品牌IGBT模塊聯(lián)系人
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